Изменение агрегатных состояний вещества

ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА

ВАРИАНТ 1

Начальный уровень

1. Чтобы охладиться в жаркий день, мальчик надел мокрую футболку. Выберите правильное утверждение.

A. Охлаждение происходит за счет конденсации водяного пара.

Б. Охлаждение происходит за счет испарения воды.

B. При испарении с поверхности воды вылетают самые медленные молекулы.

Г. Если подует ветерок, испарение воды замедлится.

2 . На рисунке приведен график зависимости от времени температуры металла, помещенного в плавильную печь. Выберите правильное утверждение.

A. Участок 1 соответствует нагреванию жидкости.

Б. Участок 2 соответствует плавлению.

B. Участок 3 соответствует нагреванию кристалла.

Г. Металл может быть алюминием.

3. В автомобиле используют двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Выберите правильное утверждение.

A. Выхлопные газы автомобиля не содержат вредных веществ.

Б. Внутренняя энергия горючего ДВС превращается в потенциальную энергию автомобиля.

B. Впускной и выпускной клапаны ДВС открываются одновременно.

Г. Горючее и атмосферный воздух поступают в ДВС.

Средний уровень

1. Можно ли в медной кастрюле расплавить стальную деталь?

2. Можно ли спиртовым термометром измерять температуру кипящей воды?

3. На сколько джоулей увеличится внутренняя энергия 2 кг льда, взятого при температуре плавления, если он растает?

Достаточный уровень

1. Луна полностью лишена воздушной оболочки. Может ли при этих условиях верхний слой лунного грунта быть влажным? Объясните.

2. Одну из бутылок с водой положили на лед при температуре 0 °С, а вторую опустили в воду при температуре 0 °С. Замерзнет ли вода в какой-нибудь из них?

3. Вычислите количество теплоты, которое необходимо для обращения в пар 250 г воды, взятой при температуре 100 °С.

4. Медное жало паяльника массой 59 г остывает от 432 °С до 232 °С. 40% теплоты, выделяющейся при этом, полезно используется на плавление олова. Определите, какую массу олова, взятого при температуре плавления, можно расплавить за счет этой теплоты.

Высокий уровень

1. Объясните на/основании молекулярной теории строения вещества, почему у тела не изменяется температура в момент плавления и кристаллизации.

2. Опишите по нижеприведенному графику процессы, происходящие с веществом. Какое это вещество?

3. С какой скоростью должен лететь кусок льда, чтобы при ударе о каменную стену он полностью расплавился? Температура льда 0 °С.

4. Калориметр содержит лед массой 100 г при температуре 0°С. В калориметр впускают пар с температурой 100 °С. Сколько воды оказалось в калориметре, когда весь лед растаял? Температура образовавшейся воды равна 0 °С.

ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА

ВАРИАНТ 2

Начальный уровень

1. Зимой озеро замерзает. При замерзании воды... (выберите правильное утверждение).

А. ...внутренняя энергия воды повышается.

Б. ...температура замерзающей воды понижается.

В . ...окружающий воздух передает воде некоторое количество теплоты.

Г. ...образуется кристаллическая решетка льда.

2. На рисунке приведен график зависимости от времени температуры жидкости. Выберите правильное утверждение.

A. Участок АВ соответствует кипению жидкости.

Б. Участок ВС соответствует конденсации жидкости.

B. Жидкость испаряется при любой температуре.

Г. При конденсации температура жидкости понижается.

3. Отметьте, какое из следующих утверждений, касающихся работы теплового двигателя, правильное.

A. Электродвигатель относится к тепловым двигателям.

Б. Двигатель внутреннего сгорания и паровая турбина являются тепловыми двигателями.

B. В тепловых двигателях вся внутренняя энергия топлива превращается в потенциальную энергию.

Г. Тепловые двигатели очищают окружающую среду.

Средний уровень

1. В каком состоянии (жидком или газообразном) находятся вода и спирт при температуре 95 °С?

2. Назовите, какие вещества будут плавиться, если их опус­тить в кипящую воду?

3. На сколько джоулей увеличится внутренняя энергия 3 кг воды при обращении ее в пар? Температура воды 100 °С.

Достаточный уровень

1. Почему 100-градусный пар обжигает сильнее воды такой же температуры?

2. Как изменяются температура и внутренняя энергия жидкости при кристаллизации? Ответ поясните.

3. Водяной пар массой 4 кг, имеющий температуру 100 °С, конденсируется. Какое количество теплоты при этом выделяется?

4. Железная гиря массой 5 кг остывает от 1127 °С до 327 °С. Сколько свинца, взятого при температуре 27 °С, можно расплавить за счет теплоты, выделившейся при остывании железной гири?

Высокий уровень

1. Можно ли заставить кипеть воду, не нагревая ее? Ответ поясните.

2. Опишите по нижеприведенному графику процессы, происходящие с веществом. Какое это вещество?

3. Какое количество теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления до 27 °С свинцовой пластинки объемом 100 см3?

4. На электроплитке нагревали 1,2 л воды от 10 °С до 100 °С. При этом 3% ее обратилось в пар. Сколько времени длилось нагревание, если мощность плитки 800 Вт, а ее КПД 65% ?

ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА

ВАРИАНТ 3

Начальный уровень

1. Открытую кастрюлю с водой поставили на плиту. Выберите правильное утверждение.

A. Если кастрюлю накрыть крышкой, скорость испарения увеличится.

Б. Во время кипения температура воды постоянно повышается.

B. Вода испаряется при любой температуре.

Г. С ростом температуры скорость испарения уменьшается.

2 . На рисунке приведен график зависимости от времени температуры металла, вынутого из плавильной печи. Выберите правильное утверждение.

A. Участок 1 соответствует отвердеванию жидкого металла.

Б. Участок 2 соответствует остыванию жидкого металла.

B. На участке 3 у металла отсутствует кристаллическая решетка.

Г. Металл может быть чугуном.

3. Выберите правильное утверждение, касающееся использования человеком внутренней энергии топлива.

A. Природный газ — это единственное топливо, которое использует человек.

Б. При сгорании топлива расходуется атмосферный кислород.

B. При сгорании топлива в окружающую среду выбрасывается кислород.

Г. Внутренняя энергия продуктов сгорания топлива больше, чем внутренняя энергия самого топлива.

Средний уровень

1. В каком состоянии (твердом или жидком) находится медь и алюминий при температуре 1000 °С?

2. Почему не получают ожога, если кратковременно касаются горячего утюга мокрым пальцем?

3. Какое количество теплоты необходимо для плавления 100 г стали, взятой при температуре плавления?

Достаточный уровень

1. Можно ли вскипятить воду в кастрюле, плавающей в кипящей воде?

2. Что происходит с температурой и внутренней энергией кристаллического тела при плавлении? Ответ поясните.

3. Определите, какое количество теплоты потребуется для плавления 300 г олова, имеющего температуру 232 °С.

4. Сколько теплоты нужно затратить, чтобы вскипятить 3 кг воды, взятой при температуре 20 °С, в алюминиевой кастрюле массой 400 г, если в ходе этого процесса 20 г воды испарилось?

Высокий уровень

1. Почему пар обжигает сильнее воды той же температуры?

2. Опишите по приведенному графику процессы, происходящие с веществом. Какое это вещество?

3. В калориметре находится вода массой 1 кг, температура которой 30 °С. В калориметр помещают лед при температуре 0 °С. При какой массе весь лед растает?

4. Оцените, с какой высоты должна упасть капля воды, чтобы при ударе полностью испариться, если начальная температура капли 10 °С. Сопротивление среды и энергию, пошедшую на разрушение поверхности капли не учитывать.

ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА

ВАРИАНТ 4

Начальный уровень

1. Летом после града лежащие на земле льдинки тают. Выберите правильное утверждение.

A. При таянии молекулы льда изменяются, превращаясь в молекулы воды.

Б . При таянии нарушается порядок в расположении молекул.

B. При таянии температура льда понижается.

Г. При таянии льдинки отдают теплоту.

2. На рисунке приведен график зависимости от времени температуры жидкости. Выберите правильное утверждение.

А. Жидкость кипела 5 минут.

Б. При кипении температура жидкости увеличивается.

В. Жидкость может быть спиртом.

Г. Температура кипения жидкости 35 °С.

3. Выберите правильное утверждение относительно работы паровой турбины.

A. Паровые турбины используют на самолетах.

Б. Паровые турбины используют на автомобилях.

B. На электростанциях паровые турбины непосредственно вырабатывают электроэнергию.

Г. Самые мощные паровые турбины применяют на тепловых электростанциях.

Средний уровень

1. Какое из веществ, указанных в таблице температур кипения, кипит при самой низкой температуре?

2. Расплавится ли небольшой кусочек олова, если его бросить в сосуд с расплавленным свинцом?

3. На сколько джоулей увеличится внутренняя энергия 2 кг эфира, взятого при температуре 35 °С, если его испарить?

Достаточный уровень

1. На вершине горы высотой 4000 м вода закипает при температуре 86 °С. Объясните это.

2. Как расходуется подводимая к телу в процессе его плавления тепловая энергия, если температура тела не меняется? Ответ поясните.

3. Какая энергия выделяется при охлаждении и дальнейшей кристаллизации воды массой 2 кг? Начальная температура воды 30 °С.

4. Какое количество теплоты потребуется, чтобы превратить 500 г льда, имеющего температуру - 40 °С, в пар при температуре 100 °С?

Высокий уровень

1. Из чайника налили чай в чашку с сахаром и в чашку без сахара. В какой чашке чай будет холоднее? Почему?

2. Опишите по нижеприведенному графику процессы, происходящие с веществом. Какое это вещество?

3. В радиаторе водяного отопления сконденсировалось 2,5 кг водяного пара при температуре 100 °С. Вода вышла из радиатора при температуре 80 °С. Какое количество теплоты получила комната?

4. В воду массой 1 кг, температура которой 30 °С, положили лед массой 500 г, имеющий температуру 0 °С. Какая температура установится в сосуде?

ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА

ВАРИАНТ 5

Начальный уровень

1. При кипении чайника окна на кухне «запотели». Выберите правильное утверждение.

A. При кипении температура воды увеличивается.

Б. «Запотевание» окон — это пример испарения воды.

B. «Запотевание» окон — это пример конденсации водяного пара.

Г. Чем теплее на улице, тем сильнее «запотевают» окна.

2 . На рисунке приведен график зависимости от времени температуры металла, помещенного в плавильную печь. Выберите правильное утверждение.

A. Участок 1 соответствует нагреванию жидкости.

Б. На участке 2 внутренняя энергия металла не изменяется.

B. Металл может быть алюминием.

Г. Участок 3 соответствует плавлению кристалла.

3. При кипении 10 г воды превратились в пар. Выберите правильное утверждение.

A. Внутренняя энергия 10 г воды больше, чем внутренняя энергия 10 г пара при той температуре.

Б. При кипении воды ее температура повышается.

B. Воде передано более 10 кДж теплоты.

Г. Воде передано менее 20 кДж теплоты.

Средний уровень

1. Какое из веществ, указанных в таблице температур плавления, имеет наименьшую температуру плавления?

2. Если слегка подышать на зеркало, то оно запотевает. Почему?

3. Какое количество теплоты необходимо для плавления 200 г свинца, взятого при температуре плавления?

Достаточный уровень

1. Какое значение в природе имеет большая удельная теплота плавления льда? Объясните.

2. Объясните, почему продолжительность варки картофеля, начиная с момента кипения, не зависит от мощности нагревателя.

3. Определите, сколько энергии потребуется сообщить 20 г воды, взятой при температуре 0 °С, для того чтобы нагреть ее до температуры кипения и испарить.

4. Определите, какое количество свинца, взятого при температуре 0 °С, можно расплавить за счет теплоты, полученной при сгорании 1 кг бензина, если КПД нагревателя 80%.

Высокий уровень

1. Пар и полученная при его конденсации вода состоят из одинаковых молекул. Чем же отличается водяной пар от воды?

2. Опишите по нижеприведенному графику процессы, происходящие с веществом. Какое это вещество?

3. С какой высоты должна упасть градинка, чтобы при ударе о землю она расплавилась? Температуру в начале падения считайте равной - 20 °С. Теплообмен с окружающей средой не учитывайте.

4. Смесь, состоящую из воды массой 500 г и льда массой 300 г, находящуюся при температуре 0 °С, необходимо нагреть до температуры 40 °С путем пропускания пара, температура которого 100 °С. Определите необходимое количество пара.

ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА

ВАРИАНТ 6

Начальный уровень

1. Стальные отливки получают при отвердевании расплавленной стали в специальных формах. Выберите правильное утверждение.

A. При отвердевании температура стали увеличивается.

Б. При отвердевании внутренняя энергия стали увеличивается.

B. При отвердевании температура стали уменьшается.

Г. При отвердевании микрочастицы «выстраиваются», образуя кристаллическую решетку.

2 . На рисунке приведен график зависимости от времени температуры металла после выключения плавильной печи. Выберите правильное утверждение.

A. Участок 1 соответствует остыванию жидкого металла.

Б. Участок 2 соответствует остыванию твердого металла.

B. Металл может быть медью.

Г. На участке 3 у металла отсутствует кристаллическая решетка.

3. В ходе химического опыта в колбе произошла конденсация 1 г ртутных паров. Выберите правильное утверждение.

A. В ходе конденсации тепло поглощается.

Б. Конденсация паров — это процесс, обратный испарению.

B. При конденсации ртути выделилось меньше 250 Дж теплоты.

Г. При конденсации ртути выделилось больше 300 Дж теплоты.

Средний уровень

1. Какую максимальную температуру можно измерить спиртовым термометром?

2. Ускорится ли таяние льда в теплой комнате, если его накрыть шубой?

3. Сколько энергии выделится при конденсации 2 кг спирта, взятого при температуре кипения?

Достаточный уровень

1. Какая вода будет быстрее охлаждать раскаленный металл: холодная (t=20°С) или горячая (t=100°С)? Объясните.

2. Можно ли вскипятить воду, подогревая ее паром, имеющим температуру 100 °С?

3. Детали из меди и стали массой по 10 кг нагреты до температуры их плавления. Для плавления какого из этих тел потребуется большее количество теплоты? Во сколько раз?

4. Сколько граммов керосина нужно сжечь, чтобы довести до кипения 4 кг воды и 500 г ее испарить, если начальная температура воды 20 °С? КПД нагревателя 25%.

Высокий уровень

1. Космонавт, находясь на поверхности Луны, вскрыл ампулу, заполненную водой. Опишите поведение воды.

2. На рисунке показано изменение температуры двух жидкостей со временем. Какие это жидкости? Объясните, почему часть линии графиков параллельна оси времени.

3. Сколько меди, имеющей температуру 85 °С, можно расплавить, передав ей количество теплоты, равное 295 кДж?

4. В колбе находилась вода при температуре 0 °С. Выкачивая из колбы воздух, заморозили всю воду посредством собственного испарения. Какая часть первоначальной массы воды при этом испарилась, если притока тепла извне не было?